Diese Bauteile werden benötigt:
Auch als Bundle erhältlich:
Halloween Spider – Die gruselige DIY-Spinne mit Sound und Lichteffekten
Die Idee des Halloween Spider
Wieder einmal steht Halloween vor der Tür und bietet dem engagierten Elektroniker die Möglichkeit für ein paar entspannte Spielereien mit grusligen Dingen.
Unser Projekt basiert auf einer 3D-gedruckten Spinne von ca. 18 cm Länge. Die Spinne kann man z.B. auf einer schwarzen Platte montieren:
Alternativ empfiehlt sich der Aufbau in einem Spinnennetz. Das geht insofern recht gut, als nur die fünf dünnen Drähtchen von den vier Augen-LEDs der Spinne im Spinnennetz versteckt werden müssen. Die Elektronik sitzt außerhalb.
Auf dem Foto sieht man die Spinne mit ihren Augen, roten und gelben 3mm-LEDs. Auf der rechten Seite die Elektronik und hinter der Spinne der Lautsprecher, der gewaltigen Lärm macht. Also genau richtig für unsere Anwendung.
Sobald jemand den Raum betritt, erkennt der PIR-Sensor auf der Elektronikbox den Eindringling. Die Augen beginnen böse zu flackern und es ertönt Monstergeschrei, diabolisches Lachen sowie Blitz- und Donnergetöse.
Wenn man einen abgedunkelten Raum betritt und nicht darauf gefasst ist - durchaus eindrucksvoll.
Der Aufbau
Wir wollen ein eher einfaches Projekt ohne besondere Schwierigkeiten. Wie es realisiert wurde, sieht man - denke ich - am Fritzing-Board so ziemlich auf den ersten Blick:
Microcontroller ist der Wemos D1 mini V3, der nicht nur recht kompakt ist, sondern auch problemlos zu handhaben. Er treibt vier LEDs bei 3,3V, die über 100 Ω Vorwiderstände mit D1…D4 verbunden sind. Die Rückleitung zu Masse läuft über einen Schalter, um Probleme beim Flashen und Booten zu vermeiden. Dazu später noch etwas mehr Information für unsere Blog-Leser, die damit noch nichts zu tun hatten.
Der PIR-Sensor wird mit 5V betrieben und braucht diese Spannung auch. Da sein Ausgang nur zwischen 0 V und 3.3 V hin und her springt (3,3V = HIGH >> bedeutet „Objekt erkannt“), verbinden wir ihn direkt mit dem Microcontroller ohne Pegelwandler.
Der Mini MP3 Player ist ebenfalls ein „alter Bekannter“. Diesmal wird er eingesetzt, um eine einzige Tondatei ab zu spielen, die unseren „Monster-Soundtrack“ enthält.
Der Mini MP3 Player bietet uns die einfache Möglichkeit, über den Anschluss ADKEY_1 direkt das „Segment1“ an zu steuern. Dazu wird dieser Anschluss kurz auf LOW (= 0 Volt) gezogen. Und schon tobt das Monster mit teuflischem Lärm los. Eine Lautstärkeregelung kann man sich sparen. Und das alles bei 3,3 V Betriebsspannung.
Mein „Monster“ versorge ich im übrigen mit 5V aus dem „Batterievampir“, einer Schaltung, die sie demnächst ebenfalls im Blog kennen lernen werden. Der „Vampir“ passt hier wirklich perfekt!
Spinne aus dem 3D-Drucker
Nicht jeder von uns hat einen 3D-Drucker. Wer einen hat, der kann die beigefügte stl-Datei direkt verwenden. Bitte überprüfen sie, ob die Datei auf ihrem Drucker ausgeführt werden kann.
Wer keinen eigenen Drucker hat und auch keinen Freund, der den Druck übernehmen kann, kann einen der 3D-Druckdienste im Web nutzen. In der Regel bekommt man nach Upload der stl-Datei einen Festpreis genannt.
Die Druckvorlage sieht 3mm-LEDs in den vier Augenöffnungen vor.
Soundtrack
Einen Soundtrack liefere ich ihnen mit. Er besteht aus mehreren Dateien, die ich mit Audacity zu einem mp3-File zusammen gefügt habe. Für ihre private Verwendung sind die Sounds lizenzfrei.
Selbstverständlich können sie sich gerne eigene Sounds suchen oder selbst erstellen.
Sobald ihre mp3-Datei fertig ist, laden sie diese Datei auf eine FAT-16 formatierte SD-Karte. Mehr braucht es nicht. Es darf nur diese eine Datei auf der Karte sein. Sie stellt „Segment1“ dar.
Der Sketch
Auch wenn der Sketch kompakt und übersichtlich ist, ein paar Anmerkungen dazu.
In void setup() werden die I/O-Pins entsprechend der Fritzing-Darstellung konfiguriert. Die serielle Schnittstelle wird nur für evtl. Debugging gebraucht. Es gibt nur eine einzige Meldung, sobald ein Objekt detektiert wurde.
In der void loop() wartet der Sketch darauf, bis der PIR-Sensor ein Objekt erkennt. Dann wird flashing_eyes aufgerufen und lässt die Augen blitzen. Hier haben sie viele Möglichkeiten, den Sketch zu variieren, die Augen noch länger oder häufiger blitzen zu lassen, ganz nach ihrem Geschmack.
Gleichzeitig wird der Prozessor des Mini MP3 Player mit einem Startbefehl digitalWrite(14, LOW); angestossen. Der Impuls dauert ca. 100ms und simuliert einen manuellen Tastendruck. Das ist genau die Funktion von ADKEY_1, die wir hier durch den D1 mini „simulieren“.
Jetzt startet das Getöse. Sie können - während der Player läuft - nochmals die Augen blitzen lassen oder andere Vorgänge auslösen. Der Mini MP3 Player läuft komplett durch den Soundtrack, unabhängig davon, was sonst noch im Sketch passiert. Er hat seine eigene CPU.
Mit der Anweisung delay(10000); verhindere ich, dass der Sketch immer wieder neu den Soundtrack auslöst, wenn nochmals ein Objekt erkannt wird, während der Soundtrack läuft.
Besonderheiten beim Flashen und Booten des D1 mini V3
Gelegentlich begegnen mir leicht frustrierte Leser des AZ-Blog die am Flashen des D1 mini scheitern. Fast immer ist dann einer der Pins D3, D4 oder D8 beschaltet. In unserem Fall sind D3 und D4 mit 100 Ω und einer LED so weit belastet, wie es die Spezifikation zulässt, nämlich mit 10mA. Flashen geht also garantiert schief.
Eine einfache Lösung besteht darin, entweder diese Pins gar nicht als Outputs zu verwenden oder sie beim Flashen und Booten (starten der CPU) zu entlasten. Aus diesem Grund habe ich einen kleinen Schalter vorgesehen. Ich verbinde die Schaltung erst mit + 5V und lege dann ich diesen Schalter um.
Sofort beim Anlegen der Betriebsspannung startet die CPU mit einem RESET. Danach kann ich die Ports problemlos belasten. Ich brauche nur einen Schalter, weil er die vier LEDs an deren gemeinsamer Kathode schaltet.
Wenn sie irgendwann einmal auf eine CPU treffen, die nicht flashen oder starten will, nehmen sie die CPU aus der Schaltung und schauen, was ohne Schaltung passiert. Zu 95%: Sie macht keine Probleme mehr. Deswegen arbeite ich immer nur mit gesockelten CPUs.
Eine weitere Frage, die ich oft höre: Welches ist der optimale Board-Manager für den D1 mini V3?
Beste Erfahrungen (innerhalb der Arduino IDE) habe ich mit LOLIN Wemos D1 R2 & mini.
Nun wünsche ich ihnen recht viel Freude und Erfolg beim Nachbau des Halloween Spider!
Ihr
Michael Klein
Zusätzliche Informationen:
[1] stl-Datei für den 3D-Druck
